【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定一U型軌道，軌道兩邊豎直，底部是半徑為R的半圓．質(zhì)量均為m的A、B兩小環(huán)，用長為R的輕桿連接在一起，套在U型軌道上．小環(huán)在軌道的豎直部分運動時受到的阻力均為環(huán)重的0.2倍，在軌道的半圓部分運動時不受任何阻力．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置由靜止釋放，釋放時A環(huán)距離底部2R.不考慮輕桿和軌道的接觸，重力加速度為g.求：

（1）A環(huán)從釋放到剛進入半圓軌道時運動的時間；

（2）A環(huán)剛進入半圓軌道時桿對A的作用力；

（3）A環(huán)在半圓部分運動過程中的最大速度．

【答案】（1）（2）0.1mg，方向豎直向上（3）

【解析】（1）A、B兩球沿豎直軌道下滑時，以整體為研究對象，在兩個重力和兩個摩擦力的作用下做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律由： ，解得a=0.8g

兩球沿豎直軌道下滑過程中，由運動學(xué)公式有，代入數(shù)據(jù)解得

（2）A球剛進入半圓軌道時，B球受重力、摩擦力和桿對B球的作用力F（設(shè)方向豎直向上），A球受重力和桿對球A的作用力F（設(shè)方向豎直向下），兩球加速度相同，根據(jù)牛頓第二定律：

對A球： ；對B球：

代入數(shù)據(jù)可得F=-0.1mg，所以A球剛進入軌道時，桿對球A的作用力大小為0.1mg，方向豎直向上

（3）當(dāng)A、B兩球均沿半圓軌道時，當(dāng)A球的速度最大時整體的重心最低，兩球的速度大小相等，此時輕桿水平，重心在圓心的正下方，由幾何知識可得此時重心距圓心的距離為

對全程運用動能定理

代入數(shù)據(jù)可得，所以A球的最大速度為

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的小型四旋翼無人機是一種能夠垂直起降的小型遙控飛行器。它的質(zhì)量為2kg，運動過程中所受空氣阻力大小恒定不變，其動力系統(tǒng)能提供的最大升力為36N。某次飛行中，無人機從地面上由靜止開始以最大升力豎直向上起飛，4s時無人機離地高度為h=48m。今通過操控已使無人機懸停在距離地面H=180m高處。由于動力設(shè)備故障，無人機突然失去全部升力，從靜止開始豎直墜落。（）

（1）無人機運動過程中所受的空氣阻力的大小。

（2）為確保無人機能安全降落到地面，必須在無人機下墜多少時間內(nèi)瞬間恢復(fù)最大升力？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A、B兩球沿一直線運動并發(fā)生正碰，如圖所示為兩球碰撞前后的位移時間圖象．a(chǎn)、b分別為A、B兩球碰前的位移圖象，C為碰撞后兩球共同運動的位移圖象，若A球質(zhì)量是m=2kg，則由圖象判斷下列結(jié)論正確的是（）

A. A、B碰撞前的總動量為3kgm/s B. 碰撞時A對B所施沖量為﹣4Ns

C. 碰撞前后A的動量變化為4kgm/s D. 碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動能為10J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）放射性元素氡（）的半衰期為T，氡核放出一個X粒子后變成釙核（），設(shè)氡核、釙核和X粒子的質(zhì)量為m1、m2、m3，下列說法正確的是_________-。

A. 該過程的核反應(yīng)放出是

B. 發(fā)生一次核反應(yīng)釋放的核能為

C. 1g氡經(jīng)2T時間后，剩余氡原子的質(zhì)量為0.5g

D. 釙核的比結(jié)合能比氡核的比結(jié)合能大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，閉合矩形線圈abcd與長直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi)，線圈的ab，dc兩邊與直導(dǎo)線平行，直導(dǎo)線中有逐漸增大，但方向不明的電流，則（ ）

A.可知道線圈中的感應(yīng)電流方向

B.可知道線圈各邊所受到磁場力的方向

C.可知道整個線圈所受的磁場力的方向

D.無法判斷線圈中的感應(yīng)電流方向，也無法判斷線圈所受磁場力的方向

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示為某公司研制的“雙動力智能型救援機器人”(又被網(wǎng)友稱為“麻辣小龍蝦”)，其長長的手臂前端有兩個對稱安裝的“鐵夾”．在某次救援活動中，“麻辣小龍蝦”用鐵夾恰好豎直抓取到重量為G的長方形水泥制品，水泥制品在空中處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖乙所示，則(　　)

A. 水泥制品受到的摩擦力大小一定等于G

B. 水泥制品受到的摩擦力方向可能豎直向下

C. 若鐵夾的位置稍向上移，水泥制品受到的摩擦力變大

D. 若增大鐵夾對水泥制品的擠壓，水泥制品受到的摩擦力變大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】汽車以=20m/s的速度在水平道路上運動，從t=0時刻開始，汽車加速度隨變供油油門，使?fàn)恳﹄S之不斷改變，由加速度傳感器和計算機測繪得到汽已知汽車的質(zhì)量為時間變化規(guī)律如圖甲所示，其中20s～30s內(nèi)關(guān)閉了汽車發(fā)動機。已知汽車的質(zhì)量為2x103kg，運動阻力恒定。取g=10m/s2。

(1)請你借鑒在研究勻變速直線運動時教科書中利用v-t圖像求位移的方法，對比加速反的定義，根據(jù)圖所示a—t圖像，求物塊40s末的速度大�。�

(2)通過計算在圖乙中畫出發(fā)動機牽引力F隨時間1變化的F-t圖像。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖5所示，將一個內(nèi)、外側(cè)均光滑的半圓形槽，置于光滑的水平面上，槽的左側(cè)有一個豎直墻壁．現(xiàn)讓一個小球自左端槽口A的正上方從靜止開始下落，與半圓形槽相切從A點進入槽內(nèi)，則以下說法正確的是

A．小球在半圓形槽內(nèi)運動的全過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)機械能守恒

B．小球在半圓形槽內(nèi)運動的全過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)機械能不守恒

C．小球從最低點向右側(cè)最高點運動過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒

D．小球離開槽右側(cè)最高點以后，將做豎直上拋運動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置，間距為L，其間有豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B．垂直于導(dǎo)軌水平對稱放置一根粗細均勻的金屬棒．從t=0時刻起，棒上有如圖乙所示的持續(xù)交變電流I，周期為T，最大值為Im，圖甲中，所示方向為電流正方向．則金屬棒( )

A. 一直向右移動

B. 速度隨時間周期性變化

C. 受到的安培力隨時間周期性變化

D. 受到的安培力在一個周期內(nèi)做正功

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案